大木平 (文教大学) 榎基宏 (東京経済大学) 石山智明 (千葉大学) 小林正和 (愛媛大学) 真喜屋龍 (東京大学) 長島雅裕 (文教大学) 第二回銀河進化研究会 2015.6.3 – 5 名古屋大学   QSO/AGN の空間相関から何が分かるか ◦  2体相関関数 → QSO バイアス ◦  QSO バイアスとハローバイアスとの比較により、QSO/AGN のホストハロー質量を推定 ξQ (r) bQ = ξDM (r) ξh (M,r) bh (M) = ξDM (r) ◦  (ホストハロー質量に ‘characteristic mass’ があることを暗に仮定)   QSO/AGN のホストハロー質量 ◦  SMBH 形成過程に依存€ € ◦  QSO/AGN 放射過程, light curve model に依存 QSO バイアス, ホストハロー質量の観測結果を理論モデルと比較することで、SMBH 形成過程, QSO/AGN 放射過程を明らかにすることができる！ SDSS DR5 QSOs (Shen et al. 2009) 1.6×1013 8×1012 4×1012 2×1012 1×1012 5×1011 [Msun/h] ハローバイアス (Sheth et al. 2001)   QSOバイアスは赤方偏移とともに増加   ホストハロー質量は赤方偏移によらない or 赤方偏移とともに増加 (Shen+2009) SDSS photo-z QSOs (Myers et al. 2007) z=1.92 z=1.44 z=0.85   QSOバイアスに QSO luminosity 依存性は見られない (see also da Angela et al. 2008, Shen et al. 2009 and references therein) Hopkins et al. 2008   QSO/AGNクラスタリングを用いて、’合体仮説’ を検証する   我々の銀河・AGN 形成モデル Numerical Galaxy Catalog (νGC) を用いて、QSO クラスタリングを調べる ◦  QSO host halo の質量分布 ◦  QSO バイアス   QSO luminosity 依存性   赤方偏移依存性   QSO バイアスについて、現状の観測結果とモデルからの結果を比較する Boxsize (Mpc/h) N 560.0 40963 m Mmin (Msun/h) Cosmology (Msun/h) ε (kpc/h) 2.20×108 4.27 8.79×109 Planck Ishiyama et al. 2015 halo Hot gas Cooling Star formation disk Disk stars Major merger Bulge stars bulge Cooling cutoff SN feedback Cold gas Starburst during major merger Gas accretion during major merger Supermassive black hole Nagashima et al. 2005, Enoki et al. 2003, 2014 0.4 MB-5log(h) < -24.5 -24.5 < MB-5log(h) < -23.0 -23.0 < MB-5log(h) < -21.0 0.35 0.3 z=1 P 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 10 10.5 11 0.4 0.35 11.5 12 12.5 13 13.5 -1 log(Mhalo Msun) < -24.5 MB/h -5log(h) -24.5 < MB-5log(h) < -23.0 -23.0 < MB-5log(h) < -21.0 14 0.3 z=2.5 P 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 10 10.5 11 0.4 0.35 11.5 12 12.5 13 13.5 log(Mhalo /h-1Msun) < -24.5 MB-5log(h) -24.5 < MB-5log(h) < -23.0 -23.0 < MB-5log(h) < -21.0 14 0.3 z=4 P 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 10 10.5 11 11.5 12 12.5 log(Mhalo/h-1Msun) 13 13.5 14 : Bright : Intermediate : Faint   ホストハロー質量は QSO luminosity にほとんど依存しない   z=4 から z=1 にかけて、ホストハロー質量は ~ a few 1011→~ a few 1012 Msun/h に増加 ◦  low-z では観測と一致 ◦  zとともに、ホストハロー質量が増加する傾向を示唆する Shen et al. 2009 の観測結果とは不一致 ξQ (r) ξQG (r) bQ = = ξDM (r) ξG (r)ξDM (r) Myers+07, z=0.85 z=1.44 z=1.92 2 i GC, z=1.01 z=1.49 z=1.97 4 € 3.5 bias 3 2.5 2 1.5 1 0.5 -26 -25 -24 -23 MB-5log(h) -22 -21 QSOバイアスがQSO luminosity に依存しないことを自然に再現   モデルは 10 13.0 MB-5log(h) < -24.5 -24.5 < MB-5log(h) < -23.0 -23.0 < MB-5log(h) < -21.0 8 Porciani et al. 2004 Croom et al. 2005 Myers et al. 2007 Padmanabhan et al. 2009 Ross et al. 2009 Shen et al. 2009 bias 6 12.5 € € 12.0 4 € 2 € 0 log( M h h −1 M sun ) 11.5 € Sheth et al. 2001 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 z •  •  •  QSOバイアスは赤方偏移とともに増加 QSOバイアスは、ハロー質量の median に Sheth et al. 2001 を適用して得られるバイアスの値とほぼ一致 •  QSOバイアスはホストハロー質量で決まっている low-z では観測と一致するものの、z>~2.5 では不一致が見られる 10 13.0 log( M h h −1 M sun ) MB-5log(h) < -24.5 -24.5 < MB-5log(h) < -23.0 -23.0 < MB-5log(h) < -21.0 8 Porciani et al. 2004 Croom et al. 2005 Myers et al. 2007 Padmanabhan et al. 2009 Ross et al. 2009 Shen et al. 2009 bias 6 12.5 € € 12.0 4 11.5 € 2 € log(Mhalo/h-1Msun) > 12.0 0 € Sheth et al. 2001 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 z     ハロー質量が1012 Msun/h 以上の QSOs のみを用いてバイアスを求めると、z~2.5 の観測を再現できる high-z の QSOバイアスを説明するには、大質量のハローで選択的に QSOが形成される物理過程が必要？ 10 MB-5log(h) < -24.5 -24.5 < MB-5log(h) < -23.0 -23.0 < MB-5log(h) < -21.0 8 bias 6 Allevato et al. 2014 Allevato et al. 2011   high-z X-ray AGN 4 2 Lbol ~ 1045 erg s-1 0 10 Sheth et al. 2001 0.5 2 2.5 3 3.5 4 Lbol ~ 1047 erg s-1 Porciani et al. 2004 Croom et al. 2005 Myers et al. 2007 Padmanabhan et al. 2009 Ross et al. 2009 Shen et al. 2009 6 bias 1.5 z MB-5log(h) < -24.5 -24.5 < MB-5log(h) < -23.0 -23.0 < MB-5log(h) < -21.0 8 4 1 QSO 2 0 Sheth et al. 2001 0.5 1 1.5 2 2.5 z 3 3.5 4 X-ray AGN は (比較的) 合うセンス   z~3 で QSO バイアスの luminosity 依存性が示唆   HSC での低光度クェーサー探査が必要 Numerical Galaxy Catalog (νGC) を用いて、QSO のクラスタリングを調べた   ホストハロー質量   ◦  QSO luminosity にほとんど依存しない ◦  z=4 から z=1 にかけて、~ a few 1011→~ a few 1012 Msun に増加   QSOバイアス ◦  モデルは、QSOバイアスが QSO luminosity に依存しないという観測結果を自然に再現 ◦  low-z では観測と一致するものの、z>~2.5 では不一致が見られる high-z (z>~2.5) QSOs について、新たな形成過程を考える必要があるかもしれない   今後は、さらに X-ray AGN, 低光度クェーサーまで含めた統一的理解を試みる  